帶水壓開采專項 安全技術措施

1、帶水壓開采專項 安全技術措施 帶水壓開采專項安全技術措施之相關制度和職責，一、礦井概況x省大有能源股份有限公司新安煤礦位于x縣城以北15處,石寺鎮(zhèn)境內。東以f29及f2斷層為界,西以第三勘探線為界,淺部以二1煤層底板 一、礦井概況 x省大有能源股份有限公司新安煤礦位于x縣城以北15處,石寺鎮(zhèn)境內。東以f29及f2斷層為界,西以第三勘探線為界,淺部以二1煤層底板+180m等高線及小煤窯下部邊界為界,深部以二l煤層底板-230m等高線為界。井田走向長15.5km,傾向寬3.5km,面積50.27km2。新安井田位于新安傾伏向斜之北翼,為一平緩的單斜構造,向斜軸向近東西,向東傾伏,北翼傾角平緩,一般

2、為7°11°。1995年11月5日12161掘進工作面底板奧陶系灰?guī)r發(fā)生突水事故,最大涌水量4257m3/h,2021年礦井水文地質類型劃分為極復雜。 新安煤礦于1978年籌建,1988年建成投產(chǎn)。2021年核定生產(chǎn)能力180萬噸/年。礦井開拓方式為斜井雙水平上下山開拓,水平為+150m-50m,水平為-50m-200m。目前開采+25水平,有12、13、14、15四個生產(chǎn)采區(qū)及16開掘預備采區(qū);計劃2021年開始施工二水平開拓工程。 二、主要承壓含水層 新安井田主要承壓充水含水層為奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層,其具有富水性強而不均一,水壓高,個別斷層帶巖溶裂隙發(fā)育,補給充

3、分等特點。 1、奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層 奧陶系灰?guī)r含水層由白云質灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、硅質白云巖和白云巖組成,地層總厚度500m。地表出露廣泛,面積約32km2,補給量豐富,井田北緣灰?guī)r暴露區(qū)和淺埋區(qū)巖溶較發(fā)育,巖溶形態(tài)主要是溶孔和溶蝕裂隙,溶洞較少見。巖溶發(fā)育程度由淺往深漸漸減弱,富水性不均一。依據(jù)歷年12次抽水試驗結果,單位涌水量q=0.000614.03l/s·m,滲透系數(shù)k=0.000459.02m/d。巖溶發(fā)育規(guī)律受巖性、構造、埋深、水循環(huán)條件等因素影響和掌握,總體評價該含水層富水性屬含水豐富的含水層,水化學類型呈hco3-ca-mg型。奧灰地下水動態(tài)變化主要受氣象因素掌

4、握,距二1煤層底板43.7774.50m,平均53.76m,與l7灰?guī)r間其中有兩層隔水層阻擋地下水進入礦井,屬具有突水威逼的間接充水含水層。 2、奧灰水動力條件 本區(qū)奧灰?guī)r溶含水層原有的補給水量,主要來自礦區(qū)西北部寒武-奧陶系地表暴露區(qū)的大氣降水和河道的巖溶漏水區(qū)段,地下水的總流向是由西向東,流經(jīng)新安礦井田并連續(xù)向東,最終排泄入黃河。小浪底水庫蓄水后,這一帶的黃河水位已由原來的+210m標高提高到目前的+263m,奧灰水地下徑流的排泄點標高相應地抬升了53m,水力梯度和流速也相應地變小,從而對奧灰水的補給、排泄和突水量的大小產(chǎn)生一定的影響。 3、突水危急性 依據(jù)煤礦防治水規(guī)定突水系數(shù)計算公式

5、t=p/m 式中t-突水系數(shù),mpa/m; p-底板隔水層承受的水壓,mpa; m-底板隔水層厚度,m。 該公式適用于回采和掘進工作面,就全國實際資料看,底板受構造破壞塊段突水系數(shù)一般不大于0.06mpa/m,正常塊段不大于0.1mpa/m。 礦井各采區(qū)突水系數(shù)計算表 采區(qū) 16下山 16上山 14下山 12下山 11下山 21采區(qū) 13下山 15上山 15下山 最大p 3.2 2.4 3.2 2.6(12201) 2.9(11241) 4.6 2.6(13171) 1.9 2.9 m 53 44(水文孔) 53 53 53 53 46.5(2021) 53 53 t 0.06 0.055 0

6、.06 0.049 0.055 0.087 0.056 0.036 0.055 依據(jù)公式計算,當隔水層厚度取平均值53m時,我礦一水平突水系數(shù)最大為0.06mpa/m,二水平最大突水系數(shù)估算為0.087mpa/m,在地層無構造破壞的狀況下,可有效地阻擋奧灰水進入礦井。假如煤層底板有穿透奧灰層的斷裂存在,同時又處在奧灰水徑流帶時,將有可能造成煤層底板突水。當隔水層厚度取最小值44m時,一水平最大突水系數(shù)為0.073mpa/m。 新安井田奧灰承壓含水層埋藏深、水壓大,補給水源充足,富水性不勻稱分布,依據(jù)煤礦安全規(guī)程,礦井不具備疏水降壓條件時,只有堅持“預估預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治

7、水原則,采用注漿加固底板、留設防水煤柱、增加抗災強排能力等防水措施進行帶壓開采。 三、帶壓開采安全技術措施 1、礦成立防治水工作領導機構,詳細設置如下: 總指揮:賀志強 馬泰山 副總指揮:李書文 張松軍 崔篤峰 郭俊才 陳 龍 劉 超 蔣二保 段洛義 司洙霖 劉建中 陳國立 任懷寶 董順喜 成 員:李強凡 曾聚子 武長青 潘有才 劉延召 劉戰(zhàn)軍 任建偉 拓文富 高廣亮 段金煉 張 輝 張向東 李紅杰 楊偉峰 楊紅偉 李 華 王文峰 司耀卿 張喜斌 郝光華 許淑軍 白建新 裴俊昌 程相偉 指揮中心設在調度室,中心主任:李強凡(兼); 防治水辦公室設在地測科,辦公室主任:劉戰(zhàn)軍(兼)。 2、超前鉆

8、探,加強編錄 在探查鉆孔施工過程中,觀測鉆孔見水和煤巖變化狀況,按質量標準化要求做好日常水文地質工作。加強地質資料編錄,特殊是斷層、褶曲發(fā)育地區(qū),堅持預估預報,準時收集采掘工作面現(xiàn)場水文地質資料,綜合運用物探、鉆探和水質化驗等手段,查明采掘過程中涌水點的水量、位置、來源及補給關系。加強工作面基礎資料的整理、分析,建立完善關于奧灰水情的基礎臺賬和圖紙,為工作面防治水工作供應參考依據(jù)。 加強對16采區(qū)和二水平的補充勘探與調查,查明新區(qū)域煤層底板隔水層厚度、導水構造發(fā)育程度、奧灰?guī)r溶富水性及其動力條件,為新區(qū)域帶壓開采的安全評價和生產(chǎn)設計供應基礎數(shù)據(jù)支撐。 3、治理底板異常區(qū) 針對超前鉆探和物探查出

9、的富水異常區(qū),以及揭露的隱伏導水通道,約請有資質防治水隊伍開展異常區(qū)鉆探查證,對存在的底板裂隙注漿加固。工程施工過程中,準時收集整理有關資料,并用鉆探與物探等手段驗證注漿效果,復查不合格的區(qū)域要重新注漿,直至達到預期注漿效果。然后編寫異常區(qū)治理總結報告,進行效果評價。 結合井下現(xiàn)場條件,有針對性地將工作面奧灰探查水文孔留作水源孔,同時發(fā)揮局部疏水降壓、生產(chǎn)供水、科研觀測和節(jié)支降耗的作用,實現(xiàn)礦井水資源化的設想。 4、留設防隔水煤柱 查明導水構造分布范圍,并依據(jù)礦井的地質構造、水文地質條件、煤層賦存條件、圍巖性質及巖層移動規(guī)律等因素,按有關規(guī)定留設防水保護煤柱,避免深部奧灰水沿斷層、陷落柱等通道

10、涌出,降低采掘工作面突水的風險。 實行分區(qū)隔離開采,在相鄰采區(qū)之間留設防水隔離保護煤柱,防止一個采區(qū)涌水波及其他采區(qū)。因優(yōu)化采區(qū)設計而需要變動隔離煤柱的,必需制定配套防突水方案,并報集團公司審批。 5、優(yōu)化工作面設計,采用合理采煤方法,減小底板破壞深度 依據(jù)礦壓對底板破壞突水規(guī)律,可采用合理布置巷道,盡可能避開構造發(fā)育區(qū)或對其提前進行注漿加固,提高工作面推進速度,在工作面初次來壓、周期來壓、初停采線四周準時放頂,在時間和空間上采取措施,減小采動對底板的擾動破壞,降低突水幾率。 6、強化抗災強排水系統(tǒng)建設 新安煤礦主排水系統(tǒng)為單水平中央主排水系統(tǒng),東、西翼礦井涌水經(jīng)東、西翼水平運輸大巷水溝流至主

11、水倉。東、西大巷水溝分別長3800m,主排水泵房現(xiàn)安裝使用md600-55×7主排水泵6臺,拖動電機型號為yb630s1-4/800 6kv。工作方式為兩臺工作、三臺備用、一臺檢修,最大總排水量能力為2713m3/h。每年3、4月份對6臺主排水泵進行檢修和性能測試,保證水泵的各項技術指標符合有關規(guī)定。 主排水泵房標高為+25m,出水口標高為+357m,揚程為335m;排水管三趟,管徑為377×14;其中副一斜井一趟,副二斜井兩趟。三趟主排水管路在主排水泵房內通過閘閥相互聯(lián)通,即能獨立工作,又能并聯(lián)運行。六臺主排水泵和三趟主排水管正常運行方式為循環(huán)方式。主水倉分為內、外兩個水

12、倉,總有效容量為8000m3。 新安煤礦現(xiàn)三個生產(chǎn)采區(qū)12、13、14采區(qū)下山排水系統(tǒng)完善,各采區(qū)排水泵房現(xiàn)安裝使用md155-30×6主排水泵4臺,電機功率為132kw。工作方式為兩臺工作、一臺備用、一臺檢修,最大額定排水能力為620m3/h。排水管兩趟,管徑為200mm,水倉分為內、外兩個水倉,有效容量為1000m3。 礦井井底和各采區(qū)泵房、水倉設專人定期進行檢查、修理和清淤,水倉進水口設置了箅子,避免雜物流入。2021年4月在東大巷380m段施工了一處沉淀池,可兼作臨時強排水倉;確定2021年完成對西大巷水溝的重新擴修。16采區(qū)水倉目前正在施工,建成后將增加z區(qū)排水能力,降低西

13、大巷水溝排水負荷。 加強對工作面的水情觀測及排水工作,在工作面上下巷的低洼處施工足夠容積的水倉,增設大功率潛水泵,安裝足夠排量的排水泵及排水管路接至車場水溝,配備有工作泵和完好的備用泵,加強排水設備的維護管理,確保排水系統(tǒng)能隨時投入使用?；夭蓵r嚴密觀看工作面水情,防止?jié)⑺?7、加強水閘門建設管理 全礦共建水閘門三座,其中東西大巷250m處兩對水閘門對礦井東西兩翼進行隔離,16大巷水閘門對16采區(qū)進行隔離。 要求運輸隊加強水閘門日常維護管理,關閉水閘門所用的工具和零配件設專人保管,特地地點存放,不得擅自挪用、丟失。根據(jù)規(guī)定礦組織相關單位,每年對水閘門和水閥至少進行兩次關閉試驗,其中一次在雨季前

14、,確保水閘門性能合格、敏捷牢靠。當小浪底庫區(qū)水位超過+260m或井下底板異常涌水時,要排專人24小時值班,隨時預備關閉水閘門。 8、加強現(xiàn)場管理和隊伍建設 要求各采掘工作面每班設有專人接聽電話、專人排水;加強職工防治水培訓,宣貫奧灰突水征兆與規(guī)律,深化“兩述兩化”工作,明確避災路線;加強備災物資管理,專心組織開展防水演習;推進干部走動管理,深入貫徹落實各項安全措施;大力引進正規(guī)院校水文地質專業(yè)畢業(yè)生,保障防治水技術人員接續(xù);加強探放隊的組織管理和探放水工的專業(yè)培訓,壯大礦井防治水隊伍學問力氣。 9、優(yōu)化防治水裝備 礦井配置有便攜式地質探測儀、直流電法儀、高密度電法儀、無線電波坑透儀、音頻電穿透

15、儀等物探儀器,聯(lián)合防水研究所瞬變電磁、震波勘探等方法,對井下各工作面進行物探;礦建有注漿加固系統(tǒng)一套,探放水鉆機杭鉆300和sgz-100分別三臺、sgz-1a四臺,利用井上下水文監(jiān)測系統(tǒng)對奧灰水壓進行實時監(jiān)測,并裝備大量水災搶險的物資設備,全力保障礦井防治水工作順當開展。 10、互動聯(lián)防 與周邊礦井(新義、義安和孟津)開展奧灰水情的互動交流,總結學習其帶壓開采成功經(jīng)驗,聯(lián)合共享奧灰水文孔數(shù)據(jù)資料,全面分析奧灰水徑流帶發(fā)育狀況。 加強與科研院所的合作攻關,努力開展底板奧灰水危急性分區(qū)研究,探索礦井奧灰水防治的新途徑和新方法,不斷吸取失利教訓,總結延伸切實可行的理論成果。 11、加強底板突水應急管理工作 為確保在發(fā)生底板奧灰突水狀況下,最大限度削減人員傷亡和財產(chǎn)損失,要